JPS6013173A - 脆性物体の破壊材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は石灰の水和時の膨張圧力を利用して、岩石やコ
ンクリートなどの脆性物体を破壊する破壊材に関する。

〔従来技術〕

従来、岩石や地山の破壊、トンネル掘削、あるいはビル
やコンクリート構造物の破壊などではダイナマイ１−や
機械的ｆＩＦｊ撃による解体方法が一般に用いられてき
た。しかしながら近年これらの」１事に関して市街地の
工事が多くなり、環境問題や公害的な見地からこれらの
工法が敬遠され、新しい］二法の開発が望まれ′ζいた
。

ごのような中で、生石灰の水和時の膨張力を利用して破
壊を行なわしめる所謂静的破壊材の開発が種々行われて
いる。これば脆性物体に適当な径と深さの穴を穿孔し、
これにスラリー状にした生石灰を充ＪｆＬシ、生石灰の
水和時の膨張力を利用してこの脆性物体に亀裂を生ぜし
め、動力機械などによってこれを解体しようとするもの
である。しかしながら通雷の生石灰だけでは、生石灰の
水和速度が極めて早く、発熱を伴なって水蒸気圧が急激
に高まり、生石灰には自硬性がないため、孔口からη二
石灰が爆発的に噴出する所謂鉄砲現象がおこり、生石灰
の膨張圧が脆性物体に有効に伝わりにくい欠点があった
。そこでこれらの欠点を改善する種々の方法が考えられ
た。当初は孔口がらの噴き出しを防止するために孔口に
蓋を取りつける方法や最初に生石灰だけ充ＩＦしておき
、後で水を注入する方法などが考え出されたが、作業性
の点でｙ＃点があった。また、ケイフッ化ナトリウム。

多ｆｉｌＩｉアルコールなどの生石灰の水和反応遅延剤
も和反応の遅延効果はあっても、時間が経過して生石灰
の膨張が始まると矢張り孔口がらあふれだして生石灰に
よる膨張圧を被ｉｉ＆壊物の内部にまで伝達するまでに
至らなかった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の従来の静的破壊材の欠陥を除き、十分に
効果のある破壊材を得る目的で研究を重ねた結果、従来
の破壊材の欠点は破壊材の膨張が急激に起ることによる
もので、ごれを解消するには次の諸条件を満足するもの
であることを見い出しノこ。

すなわら、■水和速度が緩慢なこと　■添加水量が少な
いこと　■穿孔に充填するに充分なボットライフを有す
ること　■適度な硬化性をもっこと　■比較的短時間に
大きな膨張圧を発生ずることである。

本発明はこのような諸条件を満足し、被破壊Ｑ９を内に
充分な膨張力を伝達し得る脆性物体破壊材を提供するも
のである。

〔発明の構成〕

（蚤５〜６０都の石灰石あるいは微粉砕した石灰石原１
′」を温度１２００〜１６００°Ｃで焼成して得た焼化
石灰３０〜９５重甲部と水硬性物質５〜７０重量部と両
者の混合物１　（１Ｆ＋重量部に対して減水剤０．１〜
５重量部、および生石灰の水和反応遅延剤５重量部以下
、とからなる混合物をブレーン１５００〜５０００ｃＩ
Ａ／ｇに粉砕してなる脆性物体の破壊材である。

本発明の特徴ば径５〜６０１１１１の石灰石あるいは微
わ）砕した石灰石原料を高温で焼き締めることによって
生石灰の結晶を融着させ、水和反応を遅延させることで
ある。この焼生石灰は５〜６０朋程度の石灰石又は？ｈ
　４’ｔ）状の石灰石あるいは他の材料との混合物を焼
成するに当っては、１２００〜１６００℃の高温で焼き
締めて硬化石灰（ハードバーン）あるいは死焼化石灰（
デッドバーン）にまで長時間焼き締め結晶を固く融着さ
せて水和反応を緩慢に行わせるようにする。なお、使用
する石灰石は粒径の小さなるものほど膨張力は大きい傾
向を示す。さらにこの焼生石灰に水硬性物質を配合する
ことにより適度な水硬性をイ」与し生石灰の水和時の急
激な膨張による噴出を防止するものである。本発明に用
いる水硬性物質としてはカルシウムシリケート系各種ポ
ルＩ・ラント゛セノン１−製造用タリンカ−１高炉水滓
、ケイ酸すｌ・リウムなどの１種又は２種以上である。

本発明においては、練り混ぜ水をなるべく理論水量に近
づけて生石灰の膨張圧を最大限に発生させるために、減
水剤を加える。この減水剤はリグニン系、高級多価アル
コールのスルポン酸系、オキシ有機酸系、アルキルアリ
ルスルボンＭ（ｆｉおよびその高縮合物系、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル系、ポリオール複合体系、水
溶性メラミン樹脂系およびβ−ナフタリンスルボン酸ポ
ルマリン縮合物などが挙げられ、その１種又は２種以上
を用いる。

なお、本発明においては、水和速度を更に遅延させるた
めに、生石灰の水和反応遅延剤として知られている炭酸
カリウム、炭酸すトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩、
ケイフッ化ナトリウムなどを添加するごとによって、本
発明の破壊材を穿孔に注入するに充分なポットライフを
有することができる。なお、この生石灰の水和反応遅延
剤は生石灰の使用■が少ない場合は使用しなくても充分
本発明の効果を奏することができる。

以」二の各成分を混合する場合、焼体石灰は３０〜９５
重景部、水硬性物質５〜７０重量部とする。焼石灰ば９
５重％ｆｉＰ、を越えると水硬性成分が少さくなるため
破壊刊が孔口から噴出し、生石灰の膨張圧力が有効に被
破壊脆性物体に伝わらないきらいがあり、また、これよ
り少ない量であると生石灰の量が少なく脆性物体を破壊
するだけの圧力が得られないおそれがある。

減水剤の添加量は焼体石灰と水硬生物質の混合物を１０
０重量部としてその０．１〜５重量部加える。

また、生石灰の水和反応遅延剤は生石灰の使用量により
焼体石灰と水硬性物質の混合物を１００市量部として５
重量部以下である。生石灰の使用量が少ない場合は加え
なくてもよい。

以上の混合物をボールミルでブレーン１５００〜５００
０ｃｎ！／　ｇにする。この粒度は８８μ篩残分にして
２０〜３０％前後が最も良好な膨張圧力が得られる。

本発明の破壊材の使用方法は、木材に適度な６動性が発
生するまで（ｉｆｆ＋常本利の３０〜４０％）錬り混ぜ
水を配合し、軟らかくなるまで混練したあと速やかに穿
孔０蚤２０關φ〜６０龍φが適当、孔長は孔径の６倍以
上とすることが望ましい）に注入し亀裂の発生を待つ。

又、湧水があったり横方向の穿孔の場合は、細長いビニ
ール袋にスラリーを充填し、口元を縛って穿孔に挿入す
る。通常１２時間以内に亀裂が発止し、１５時間後完全
破壊する。

（実施例〕 例Ｉ。

微粉砕した石灰石を１５００℃に焼成した焼成石灰８０
重量部、カルシウムシリケート・系クリンカー２０重量
部、炭酸すトリウム０．２重量部およびザック０−３　
（出隅国策パルプ社製のりゲニンスルポン酸塩）１重量
部をブレーン３０００ｃｎｌ　／　ｇにわ）砕して破壊
材とする。

例２゜ 微わ）砕した石灰石を１５００℃に焼成した焼成石灰゛
石５０重量部にカルシウムシリケート系クリンカー５０
重量部を配合し、これにザンクロ−３１重ｉｔ部を添加
混合し、ブレーン５０００ｃＪ　／　ｇに粉砕して破壊
材とする。

例３゜ ｊ飲１′５）砕した石灰石を１５００°Ｃに焼成した焼
成石灰７０重量部、カルシウムシリケート系タリンカー
３０重ｈ１部、ザックｔＪ−３１重量部をブレーン３０
００ｃｎ＋　／　Ｉｇにわ）砕して破壊材とする。

〔効果〕

本発明の破壊拐の効果を示す目的で従来の破壊材との対
比により試験した結果を示す。

市（馬（（列１゜ 実施例１により得られた本発明の破壊制を３０％の水で
／ｒｆ、紳したスラリ〜の５°Ｃにおける自由膨張率試
験結果を図中＜−ｏ−）で示す。比較のために公知の破
壊材の同し水化での自由膨張率を（−・−）で示した。

その結果を第１図に示した。この結果より本発明の破壊
材の２４時間後の自由膨張率は９０％でかなり大きな値
を示した。ここでいう自由膨張率とは材−水を混練して
これをゴムザックに充填した時の体積を初期値とし、５
℃の恒温槽に浸漬してストレイゲージで連続的に重量を
測定しである時間経過後の膨張による体積の増加割合を
示したものである。膨張圧の大きな材１，１はど自由膨
張率も大きいと考えられる。

試験例２゜ 実施例２により得られた本発明の破壊４Ａを３０％の水
で混練したスラリーを配管用炭素鋼管で室温（平均気温
約２０°Ｃ）で膨張圧試験を行った。

本試験に用いた膨張圧試験用炭素鋼管は内径２８關φ、
外径３４１１１Ｉｌφ、長さ１２０　ｍｍで上端より５
０開下部に円周方向と軸方向にそれぞれ１枚ずつペーパ
ースＩ・レインゲージを貼付し、破壊材スラリーの膨張
圧によるそれぞれの方向の歪を測定することにより膨張
圧を概算する。

本試験による膨張圧測定の結果を第２図に示づ°。

第２図中の＜−ｏ　−＞は本発明の実施例２により得ら
れた破壊口の膨張圧の経時変化を示Ｌ２、（−・−）は
公知の破壊材の同一条件における膨張圧の経時変化を示
す。

なお、本試験の充Ｊ首孔より浅くてもかなり高い膨張圧
を示すが、破壊材充填孔は長いほど発生膨張圧は高く、
孔長１ｍ以」二では膨張圧は最大４０００ｔ　／　＋ｎ
以上になるものと１１測される。

試験例３゜ 実施例１　（試料Ｎｏ、１）、実施例２（試ＩＵＩ　Ｎ
ｏ　２　）の破Ｊｆ４利をそれぞれの条件でテスＩ−ピ
ース（外径１５０關φ、長さ３００１１ｆｆｌ、孔径２
８ＩＩＩＩＩＩφ、孔長２８０龍、推定強度σ−４００
６ｔ／ｒｒ＋以上）に充填し、実施例３の破壊材を直方
体コンクリ−ｈ　（３００ｍｍＸ　３００ｍｍ　’Ｘ　
’５００　ＩＩＩｍ　）に穿孔した３５龍×３００ｍ１
１の孔に水比４０％で充填し、それぞれの破壊状況を観
察した結果を表１に示す。

以上の結果より明らかな如く、本発明の破壊材は何れも
１５時間後にテストピースを完全に破壊した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の破壊材と公知の破壊材との自由膨張量
の経時変化を示す図面である。 第２図は本発明の破壊材と公知の破壊材との膨張圧の経
時変化を示す図面である。 特許出願人　麻生セメン１−株式会社 代理人　小堀　益（ばか２名） 第　１　図 鋒ゑ時間（Ｈ） 第２図 経遁時間（Ｈ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １−ｉ早５〜６０關の石灰石あるいは微粉砕した石灰石
   原料を温度１２００〜■６００℃で焼成して得た規律石
   灰３０〜９５重量部と水硬性物質５〜７０重量部と両者
   の混合物１００重量部に対して減水剤０．１〜５重ｈ１
   部、および生石灰の水和反応遅延剤５型■部以下、とか
   らなる混合物をブレーン１５ｏＯ〜５００Ｍ／ｇに粉砕
   してなることを特徴とする脆性物体の破１カ月。 ２、水硬性物質がカルシウムシリケー１、系の各種ポル
   トランドセメント製造用タリンカー、高炉水滓、ケイ酸
   ナトリウムのうらの少なくとも１種類である特許請求の
   範１７Ｉｌ第１項記載の脆性物体の破壊材。 ３、減水剤がリグニン系、ｉｎｉ級多価アルコールのス
   ルポン酸塩系、オキシ有機酸系、アルキルアリルスルボ
   ン酸塩およびその高縮合物系、ポリオキシエチレンアル
   キルエーテル系、ポリオール複合体系、水溶性メラミン
   樹脂系およびβ−ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合
   物のうちの少くとも１種類以上である特許請求の範囲第
   １項記載の脆性物体の破壊材。 ４、生石灰の水和反応遅延剤がアルカリ金Ｍ炭酸塩およ
   びケイフッ化すトリウムのうち少なくとも１種類である
   特許請求の範囲第１項記載の脆性物体の破壊材。